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동절기 저온질산화 공정 최적화를 위한 IoT 기반 운영지원 기술 실증화 원문보기

보고서 정보
주관연구기관 엔바이론소프트
연구책임자 최명원
보고서유형최종보고서
발행국가대한민국
언어 한국어
발행년월2019-03
과제시작연도 2018
주관부처 환경부
Ministry of Environment
등록번호 TRKO201900002605
과제고유번호 1485015183
사업명 미래유망녹색환경기술산업화촉진(R&D)
DB 구축일자 2019-06-29
키워드 생물학적 저온질산화 공정.사물인터넷 기반.운영지원기술.담체.실증화.BCN process.Internet of Thing (IoT) base.Operation technology.Media.Full scale plant.

초록 ▼

생물학적 저온질산화 (Biological cryo-Nitrification, BCN) 공정의 실증화를 위해 부산 수영하수처리장 표준활성슬러지 공정 1개지 (6,750m3/d)를 토목구조물 변경없이 BCN 공정으로 개조 완료하였고, 유입수온 및 수질 예측 모형, 영양염류 추정 소프트웨어 센서 및 조기경보 알고리즘 기술이 탑재된 IoT 기반 운영지원 시스템을 구축하였음. 공정 전산 모사를 통해 동절기 다양한 조건에서 BCN 공정 성능을 평가하여 적정 운전 조건을 확인하였고, 미생물 동정 분석을 통해 담체 내 질산화

목차 Contents

  • 표지 ... 1
  • 제출문 ... 2
  • 환경기술개발사업 최종보고서 요약서 ... 3
  • 요약문 ... 4
  • 목차 ... 5
  • 표목차 ... 8
  • 그림목차 ... 11
  • 1. 연구 개발 과제의 개요 ... 16
  • 가. 연구개발 목적 ... 16
  • (1) 최종 목적 ... 16
  • (2) 생물학적 저온질산화 (Biological Cryo-Nitrification, BCN) 공정 개요 ... 17
  • (3) IoT 기반 운영지원 기술 개요 ... 18
  • (4) 연차별 연구 개발 목적 ... 19
  • 나. 연구개발의 필요성 ... 20
  • (1) IoT 기반 운영지원 기술 필요성 ... 20
  • (2) 동절기 (12월~3월) 질소 농도 유예 폐지로 인한 안정적 질산화 반응 확보 필요 ... 22
  • (3) 겨울철 저수온에서 미생물 활성 저하로 인한 낮은 처리 효율 해결 필요 ... 23
  • (4) 기존 공정 효율 개선을 위한 방안 모색 필요 ... 24
  • 다. 연구개발 범위 ... 25
  • 2. 연구 수행 내용 및 성과 ... 26
  • 가. 연구 수행 내용 ... 26
  • (1) 생물학적 저온질산화(BCN) 공정 실증화 ... 26
  • (2) IoT 기반 운영지원 시스템 구축 ... 28
  • (3) 운영지원 기술 적용을 통한 BCN 공정 최적 운전 ... 29
  • (4) BCN 공정과 고도처리공정의 처리 효율 평가 ... 30
  • (5) 연구 개발 추진 전략 및 방법 ... 30
  • (6) 연구 개발 추진 체계 ... 31
  • (7) 연구 개발 추진 일정 ... 32
  • 나. 연구 개발 성과 ... 33
  • (1) BCN 공정의 실증화 ... 33
  • (2) 동절기 유출수 TN 15 mg/L 이하, NH₄-N 5 mg/L 이하 상시 달성 ... 33
  • (3) MBBR조 송풍량 제어를 통한 전력비 10% 이상 절감 ... 35
  • (4) 무산소조 외부탄소원 주입량 제어를 통한 약품비 30% 이상 절감 ... 37
  • (5) 논문 게재 성과 ... 38
  • (6) 특허 성과 ... 39
  • (7) 국내외 학술회의 발표 성과 ... 40
  • 다. 연구 결과 ... 41
  • (1) 생물학적 저온질산화(Biological Cryo-Nitrification, BCN) 공정 실증화 ... 41
  • (2) IoT 기반 운영지원 시스템 구축 (위탁 : 부산가톨릭대학교) ... 94
  • (3) 운영지원 기술 적용을 통한 BCN 공정 최적 운전 ... 139
  • (4) BCN 공정과 고도처리공정의 처리 효율 비교 평가 ... 155
  • 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 162
  • 가. 목표 ... 162
  • (1) 연구 개발 목표 ... 162
  • (2) 정략적 연구 목표 ... 163
  • (3) 연구 개발 성과 목표 ... 163
  • 나. 목표 달성여부 ... 164
  • (1) 연구 개발 목표 달성 ... 164
  • (2) 정량적 연구 목표 달성 ... 165
  • (3) 연구 개발 성과 목표 달성 ... 166
  • 다. 목표 미달성 시 원인(사유) 및 차후대책(후속연구의 필요성 등) ... 166
  • 4. 연구개발성과의 활용 계획 등 ... 167
  • 가. 연구개발결과의 활용방안 ... 167
  • 나. 사업화 계획 ... 169
  • (1) 사업화 전략 ... 169
  • (2) 사업화를 위한 비즈니스 모델 ... 169
  • 붙임. 참고문헌 ... 171
  • 부록 ... 172
  • 끝페이지 ... 175

표/그림 (221)

참고문헌 (25)

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